本技術涉及無線通信，尤其是一種嵌入交指結構的小型化可調諧rfid標簽天線。

背景技術：

1、射頻識別（radio?frequency?identification，rfid）作為一種無接觸的自動識別通信技術，以讀寫速度快、數(shù)據(jù)容量大、讀寫距離遠等優(yōu)點廣泛應用于制造業(yè)、物流業(yè)、醫(yī)療等領域。rfid系統(tǒng)的工作流程為：讀寫器通過天線發(fā)送一定頻率的射頻信號，電子標簽被激發(fā)出感應電流并在獲得足夠能量的情況下開始工作，激活后的標簽將自身信息通過內置天線發(fā)送出去，讀寫器天線接收信號并對該信號進行解調和解碼，并送至計算機系統(tǒng)進行相應處理。

2、在rfid應用中，標簽天線通常貼附在被識別物體上，其形狀大小、表面材質、應用環(huán)境等各不相同。小尺寸的標簽天線能夠降低加工成本，亦能夠應用于更多場景中。因此，小型化標簽天線的設計一直是一項挑戰(zhàn)。人們做過許多研究，例如使用高介電常數(shù)的介質基板、加載集總元件、采用分形技術等，但是使用高介電常數(shù)的基板不夠經濟、不適合大規(guī)模生產；加載集總元件增大了標簽制造的難度；采用分形技術使設計過程變得復雜。另外，當標簽接觸到介電常數(shù)差異較大的物體時，標簽天線的諧振頻率、阻抗特性等都會受到影響。比如高介電常數(shù)的物體會導致標簽天線的實際諧振頻率向低頻偏移，甚至可能超出射頻識別超高頻段，極大限制了射頻識別技術的使用范圍和環(huán)境。雖然現(xiàn)已研究出多種小型化標簽天線，但目前rfid標簽天線的性能還不能滿足特殊領域的應用要求，例如一類小型化、可彎折、可調諧的標簽天線。

3、本實用新型提出了一種嵌入交指結構的小型化可調諧rfid標簽天線，在超高頻射頻識別工作頻段的-10db的頻帶為916mhz-924mhz，最大功率傳輸系數(shù)為99.9%，最高增益為-5.25dbi。通信使用頻率可以被我國rfid天線的工作頻段所覆蓋，具有整體尺寸小、結構簡單和可調諧的優(yōu)點，適合應用在多種形狀和尺寸的物體表面，尤其是標記物的體積較小并且需要建立遠程通信的環(huán)境中。

技術實現(xiàn)思路

1、本實用新型提出一種嵌入交指結構的小型化可調諧rfid標簽天線，為應用于uhf頻段的嵌入交指結構的小型化可調諧rfid標簽天線，具有整體尺寸小、結構簡單和可調諧的優(yōu)點，適合應用在對標簽尺寸要求較小并且需要建立遠程通信的環(huán)境中。

2、本實用新型采用以下技術方案。

3、一種嵌入交指結構的小型化可調諧rfid標簽天線，所述標簽天線為包括含輻射單元、rfid標簽芯片、介質基板的單面結構；輻射單元位于介質基板（7）上；輻射單元設置有矩形環(huán)（1）、第一l形漸變彎折臂（2）、第二l形漸變彎折臂（3）；所述矩形環(huán)（1）位于輻射單元的中軸區(qū)域上部，矩形環(huán)的一水平條帶處設置rfid標簽芯片（6）；第一l形漸變彎折臂的水平向臂末端中部與水平向的第一交指中心金屬帶（4）連接，第二l形漸變彎折臂的水平向臂末端中部與水平向的第二交指中心金屬帶（5）相連；

4、第一l形漸變彎折臂（2）、第二l形漸變彎折臂（3）位于矩形環(huán)的一側且連接為組合體a，矩形環(huán)的另一側的輻射單元設有俯視向形狀與組合體a互為鏡像的組合體b；組合體b的兩個水平向臂末端中部分別與兩個水平向c形臂相連，第一交指中心金屬帶、第二交指中心金屬帶分別插置于兩個水平向c形臂的缺口間隙內，分別與兩個水平向c形臂組合為位于輻射單元中軸部位處的第一交指金屬帶、第二交指金屬帶。

5、所述的矩形環(huán)（1）有一側水平條帶蝕刻微型缺口，該微型缺口用于放置標簽芯片（6）并與矩形環(huán)（1）相連，并用于實現(xiàn)標簽天線和標簽芯片之間的能量傳輸并調節(jié)二者間的阻抗匹配。

6、所述的第一l形漸變彎折臂（2）的末端和第二l形漸變彎折臂（3）的首部相接形成l形漸變彎折臂結構，l形漸變彎折臂結構的整體再與矩形環(huán)（1）相連，所述l形漸變彎折臂結構用于調節(jié)標簽天線的諧振頻率。

7、所述第一l形漸變彎折臂（2）和第二l形漸變彎折臂（3）的線寬、線間距、豎直臂高度、水平臂長度的尺寸均可根據(jù)實際性能需要進行設置，相應的尺寸參數(shù)值可為相同或者不相同。

8、所述的第一交指中心金屬帶（4）和第二交指中心金屬帶（5）分別與兩個水平向c形臂形成兩對交指結構，用于實現(xiàn)標簽天線的小型化以及仿真中、制造后標簽天線的調諧。

9、所述第一交指金屬帶和第二交指中心金屬帶的每一條帶的長寬以及這兩部分結構的整體高度均根據(jù)實際性能需要進行設置，相應的尺寸參數(shù)值可為相同或者不相同。

10、所述的矩形環(huán)（1）、第一l形漸變彎折臂（2）、第二l形漸變彎折臂（3）、第一交指中心金屬帶（4）、第二交指中心金屬帶（5）、兩個水平向c形臂均以鋁材成型。

11、所述輻射單元為介質基板上的蝕刻結構。

12、所述基板為柔性聚合物薄膜。

13、所述標簽天線在超高頻射頻識別工作頻段的-10db的頻帶為916mhz-924mhz，最大功率傳輸系數(shù)為99.9%，最高增益為-5.25dbi。

14、所述的矩形環(huán)（1）、第一l形漸變彎折臂（2）、第二l形漸變彎折臂（3）、第一交指中心金屬帶（4）、第二交指中心金屬帶（5）均為金屬鋁材質，利用蝕刻工藝將所述天線蝕刻在介質基板（7）上。

15、所述的介質基板（7）為柔性聚合物薄膜，材料包括聚酰亞胺或聚對苯二甲酸乙二醇酯。

16、所述標簽天線在超高頻射頻識別工作頻段的-10db的頻帶為916mhz-924mhz，最大功率傳輸系數(shù)為99.9%，最高增益為?-5.25dbi。

17、所述標簽天線在制造完成后的調諧過程為：首先將制造完成的標簽天線貼于所要標記的物體表面并通過專業(yè)的rfid標簽性能測量系統(tǒng)對其進行讀取距離、靈敏度等相關測試，根據(jù)測試結果所示的頻響曲線可得到當前狀態(tài)下標簽天線的實際諧振頻率。若實際諧振頻率過低，可通過使用刀具刮除的方式減小第一交指中心金屬帶（4）和第二交指中心金屬帶（5）上的部分金屬面積來提高諧振頻率；若實際諧振頻率過高，則可以通過粘貼金屬箔的方式增加第一交指中心金屬帶（4）和第二交指中心金屬帶（5）上的金屬面積來降低諧振頻率。

18、與現(xiàn)有技術相比，本實用新型具有以下優(yōu)勢：

19、本實用新型為一種應用于uhf頻段的嵌入交指結構的小型化可調諧rfid標簽天線，標簽天線包括金屬輻射單元、rfid標簽芯片以及介質基板。芯片（6）位于矩形環(huán)的一側水平條帶上，金屬輻射單元位于介質基板（7）上方。金屬輻射單元由矩形環(huán)（1）、第一l形漸變彎折臂（2）、第二l形漸變彎折臂（3）、第一交指中心金屬帶（4）、第二交指中心金屬帶（5）構成。矩形環(huán)（1）可調節(jié)天線和芯片之間阻抗匹配，達到標簽芯片和天線共軛匹配的目的；通過調節(jié)第一l形漸變彎折臂（2）和第二l形漸變彎折臂（3）的尺寸，可以改變標簽天線的諧振頻率；通過調節(jié)第一交指中心金屬帶（4）的尺寸可對天線諧振頻率進行微調；通過調節(jié)第二交指中心金屬帶（5）的尺寸可對天線諧振頻率進行粗調。

20、本實用新型所述的標簽天線制造完成后，可通過調節(jié)兩段交指中心金屬帶的相關參數(shù)實現(xiàn)調諧。該天線的整體尺寸為28mm×16mm×0.05mm。當標簽天線放在泡沫表面時，最大傳輸功率為99.9%，最高增益為-5.25dbi，并且具有全過程可調諧的功能。

21、本實用新型的使用頻率可以被我國rfid天線的工作頻段所覆蓋，具有整體尺寸小、結構簡單和可調諧的優(yōu)點，適合應用在多種形狀和尺寸的物體表面，尤其是標記物的體積較小并且需要建立遠程通信的環(huán)境中。